26.12.11

CORROSIÓN EN LAS ESTRUCTURAS DE ACERO

1.- GENERALIDADES
INTRODUCCIÓN
El acero es una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%), aunque a veces se agregan otros componentes para darle otras características. Ya que es básicamente hierro altamente refinado, su fabricación comienza con la reducción de hierro, produciéndose el arrabio, el cual se convierte más tarde en acero.
El hierro puro, por tanto, es uno de los elementos del acero y no se encuentra libre en la naturaleza ya que reacciona con facilidad con el oxígeno del aire para formar óxido de hierro (herrumbre). Por tanto, las estructuras de este tipo se ven afectadas por la corrosión, o formación de herrumbre, pudiendo dar lugar a su destrucción.
Los tipos de acero empleados en edificación son:
- Aceros al carbono: son la mayoría de los aceros (más del 90%). Contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre.
- Aceros de baja aleación ultrarresistentes: reciben un tratamiento especial que les confiere una mayor resistencia que los anteriores, por lo que se pueden emplear vigas más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando así un espacio interior más amplio.
La corrosión, pues, sería la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el deterioro de sus propiedades tanto físicas como químicas. Se crean dos zonas, la anódica, donde se produce la disolución del metal (corrosión) y la catódica, donde el metal permanece inmune. Podemos clasificar la corrosión:
- Según Medio:
􀂃 química, reacciones producidas por la acción del medio ambiente (agua, ambientes marinos, gases industriales...). Las estructuras expuestas a estos ambientes sufren los efectos corrosivos debido a la acción de cloruros, que son arrastrados por el viento y depositados en el acero, que con ciclos alternados de humedad posibilitan la reacción de celdas galvánicas.
􀂃 electroquímica, ya que en un mismo metal hay áreas de diferente potencial eléctrico. La corrosión no se distribuye de manera uniforme sobre la superficie del hierro, sino que queda localizada en determinadas zonas (ánodos) de las que fluye una corriente eléctrica hacia las zonas protegidas (cátodos), al darse corrientes eléctricas entre dos zonas del material con diferentes potenciales. Este tipo de corrosión es la más peligrosa.
- Según Forma:
􀂃 Corrosión uniforme: la corrosión química o electroquímica actúa uniformemente sobre toda la superficie del metal.
􀂃 Corrosión localizada: se produce en algunos sectores del metal, es la más peligrosa.
􀂃 Corrosión intergranular: se produce en los límites del metal, ocasiona pérdidas de resistencia del material. Común en aceros inoxidables.
􀂃 Corrosión por picadura: se producen hoyos o agujeros por agentes químicos, se puede encontrar en la superficie del metal y se presenta como túneles pequeños y a escala microscópica.
􀂃 Corrosión por esfuerzo: producida por los esfuerzos externos a la que se es sometido el material. Tambien puede ser causado por esfuerzos internos, producidos por remaches, pernos.
􀂃 Corrosión por fatiga: pérdida de la capacidad del metal para resistir los esfuerzos, rompe la película de óxido produciendo una mayor exposición.
􀂃 Corrosión por fricción: se produce por el roce entre dos metales produciendo así un daño material de los metales. El calor de la friccion elimina el óxido.
􀂃 Corrosión selectiva: proceso donde es eliminado un elemento debido a una interacción química (ejemplos más conocidos: desincificación, grafitica).
􀂃 Corrosión bajo tensión: ocurre cuando el metal es sometido a la acción de tensiones, aparece como fisuras.
􀂃 Corrosión-erosión: causada por un tipo de corrosión y abrasión (causados generalmente por líquidos y gases).
􀂃 Corrosión atmosférica. producida por una acción agresiva por el ambiente sobre los metales (efecto simultáneo del aire y el agua).
􀂃 Corrosión galvánica: ocurre cuando metales diferentes entran en contacto, ambos metales poseen potenciales eléctricos diferentes lo cual favorece la aparición del un metal como ánodo y otro como cátodo, a mayor diferencia de potencial el material con más activo será el ánodo (efectos superficie).
2.- DESCRIPCIÓN Y ORÍGEN DE LOS DAÑOS
DESCRIPCIÓN
- Coloración, la herrumbre presenta varias coloraciones que van desde el rojo intenso hasta el café rojizo. Inicialmente la herrumbre es un fino granulado, pero a medida que transcurre el tiempo se convierte en pequeñas escamas.
- Exfoliaciones (disminución de la sección).
- Disminución de resistencia
- Aumento de tensiones
- Roturas revestimientos-fábricas
- Roturas material
ORIGEN
Los factores que intervienen en la corrosión del acero y que van a provocar y/o agravar la misma, son:
- Aire y humedad: causantes de la oxidación y posterior corrosión del acero.
o Presencia de ácidos diluidos y soluciones salinas: aumentan la velocidad de oxidación.
o Compuestos sulfurados de los humos procedentes de la combustión: intensifican la oxidación.
- Deshechos animales: se considera un tipo especial de ataque químico que puede llegar a ser muy severo.
- Algunos materiales, como el mortero de cal tierno y el mortero de yeso atacan vivamente al hierro.
- Por la diferencia de potencial en áreas de un mismo metal, debido a la capa de óxido remanente propia del proceso de laminación del acero o por las diferencias en el oxígeno disuelto en el agua u otro electrolito.
3.- PREVENCIÓN Y REPARACIÓN DE DAÑOS
PREVENCIÓN
Algunas medidas utilizadas industrialmente para combatir la corrosión son:
- uso de materiales de gran pureza
- presencia de elementos de adición de aleaciones (ej. Aceros inoxidables)
- tratamientos térmicos especiales para homogeneizar soluciones sólidas, como el alivio de tensiones
- inhibidores que se adicionan a soluciones corrosivas para disminuir sus efectos
- recubrimiento superficial: pinturas, capas de óxido, recubrimientos metálicos
- protección catódica
La protección contra la corrosión no sólo deberá evitar posibles corrosiones (presencia de pares galvánicos, medios agresivos específicos, etc.) que habrá que analizar durante la fase de proyecto, sino que deberá reducir también las velocidades de corrosión.
Para proteger el acero contra la corrosión habrá que recubrirlo con una capa protectora, que puede ser de distintos materiales. Se deberá cumplir:
- preparación de la base: para asegurar la no existencia de polvo, hollín y óxido se ha de realizar una correcta limpieza de la estructura de acero antes de aplicar el material de recubrimiento:
a) Eliminar la cascarilla y óxido por medios manuales, mecánicos, neumáticos o térmicos de manera que se asegure la limpieza sin daño de los elementos estructurales.
b) Eliminar, mediante cepillado, los restos de la operación anterior.
c) La limpieza se considera asegurada, en condiciones normales, con el transcurso de doce horas a partir de su realización.
- materiales de recubrimiento. Los revestimientos más corrientes son:
􀂃 Pintura. Mano de imprimación a base de minio de plomo, terminado con una o dos capas de esmalte, dependiendo del grado de exposición de la estructura. El fabricante de las pinturas para recubrimiento debe garantizar sus propiedades antióxidas. Se podrán emplear aditivos para mejorar la trabajabilidad o la velocidad de secado debiendo el fabricante asegurar que no se modifican las propiedades del recubrimiento.
􀂃 Revestimiento de cemento. Para elementos constructivos que van a quedar ocultos; se aplican varias capas de cemento Portland que va a preservar el hierro a la vez que, por proceso químico, es capaz de absorber las capas delgadas de oxidación que se hubieran formado en un principio.
􀂃 Metalización. Se emplea, principalmente, en elementos no estructurales. El material más empleado es el zinc, recibiendo el producto terminado el nombre de hierro galvanizado (chapas para cubiertas, tubos, alambres y algunos perfiles). El plomo forma un revestimiento eficaz contra los ácidos, y el estaño se emplea en chapas delgadas de hierro (hojalata).
- ejecución del recubrimiento: Se debe realizar en tiempo seco, con temperaturas superiores a 5°C e inferiores a 50°C y con condiciones ambientales exentas de polvo o gases corrosivos. Con la aparición de condiciones meteorológicas (lluvia, niebla, rocío, temperaturas fuera del intervalo anterior) o artificiales (polvo de obra, gases de fábrica, etc.) diferentes a las indicadas se deben suspender los trabajos de pintura hasta el retorno de las condiciones favorables.
El control de obra debe verificar el cumplimiento de las condiciones anteriores, con especial énfasis en:
- Angulos entrantes y salientes, remaches y cantos.
- Uniones antideslizantes que deben ser masilladas o saturadas de imprimación en juntas, tornillos y todo elemento de la unión que pueda permitir el acceso del agua en las superficies de contacto.
El empleo de materiales de relleno que puedan atacar al acero, requiere en las zonas de contacto protecciones especiales acordes con el material de relleno. Igual temperamento se debe adoptar en zonas de contacto con medios agresivos (suelos, carbón, etc.)
REPARACIÓN
Las reparaciones por oxidación o corrosión se realizarán mediante la sustitución de elementos que han tenido pérdidas en el área de su sección, mediante reemplazo de remaches y pernos, en su caso, o eliminación de las zonas deterioradas del recubrimiento mediante la preparación de la base y una adecuada ejecución del recubrimiento, de esta forma se evitará el contacto de las estructuras de acero con el oxígeno y la humedad, y la entrada de agua al interior.

CORROSIÓN EN LAS ESTRUCTURAS DE ACERO

1.- GENERALIDADES
INTRODUCCIÓN
El acero es una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%), aunque a veces se agregan otros componentes para darle otras características. Ya que es básicamente hierro altamente refinado, su fabricación comienza con la reducción de hierro, produciéndose el arrabio, el cual se convierte más tarde en acero.
El hierro puro, por tanto, es uno de los elementos del acero y no se encuentra libre en la naturaleza ya que reacciona con facilidad con el oxígeno del aire para formar óxido de hierro (herrumbre). Por tanto, las estructuras de este tipo se ven afectadas por la corrosión, o formación de herrumbre, pudiendo dar lugar a su destrucción.
Los tipos de acero empleados en edificación son:
- Aceros al carbono: son la mayoría de los aceros (más del 90%). Contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre.
- Aceros de baja aleación ultrarresistentes: reciben un tratamiento especial que les confiere una mayor resistencia que los anteriores, por lo que se pueden emplear vigas más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando así un espacio interior más amplio.
La corrosión, pues, sería la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el deterioro de sus propiedades tanto físicas como químicas. Se crean dos zonas, la anódica, donde se produce la disolución del metal (corrosión) y la catódica, donde el metal permanece inmune. Podemos clasificar la corrosión:
- Según Medio:
􀂃 química, reacciones producidas por la acción del medio ambiente (agua, ambientes marinos, gases industriales...). Las estructuras expuestas a estos ambientes sufren los efectos corrosivos debido a la acción de cloruros, que son arrastrados por el viento y depositados en el acero, que con ciclos alternados de humedad posibilitan la reacción de celdas galvánicas.
􀂃 electroquímica, ya que en un mismo metal hay áreas de diferente potencial eléctrico. La corrosión no se distribuye de manera uniforme sobre la superficie del hierro, sino que queda localizada en determinadas zonas (ánodos) de las que fluye una corriente eléctrica hacia las zonas protegidas (cátodos), al darse corrientes eléctricas entre dos zonas del material con diferentes potenciales. Este tipo de corrosión es la más peligrosa.
- Según Forma:
􀂃 Corrosión uniforme: la corrosión química o electroquímica actúa uniformemente sobre toda la superficie del metal.
􀂃 Corrosión localizada: se produce en algunos sectores del metal, es la más peligrosa.
􀂃 Corrosión intergranular: se produce en los límites del metal, ocasiona pérdidas de resistencia del material. Común en aceros inoxidables.
􀂃 Corrosión por picadura: se producen hoyos o agujeros por agentes químicos, se puede encontrar en la superficie del metal y se presenta como túneles pequeños y a escala microscópica.
􀂃 Corrosión por esfuerzo: producida por los esfuerzos externos a la que se es sometido el material. Tambien puede ser causado por esfuerzos internos, producidos por remaches, pernos.
􀂃 Corrosión por fatiga: pérdida de la capacidad del metal para resistir los esfuerzos, rompe la película de óxido produciendo una mayor exposición.
􀂃 Corrosión por fricción: se produce por el roce entre dos metales produciendo así un daño material de los metales. El calor de la friccion elimina el óxido.
􀂃 Corrosión selectiva: proceso donde es eliminado un elemento debido a una interacción química (ejemplos más conocidos: desincificación, grafitica)
􀂃 Corrosión bajo tensión: ocurre cuando el metal es sometido a la acción de tensiones, aparece como fisuras.
􀂃 Corrosión-erosión: causada por un tipo de corrosión y abrasión (causados generalmente por líquidos y gases).
􀂃 Corrosión atmosférica. producida por una acción agresiva por el ambiente sobre los metales (efecto simultáneo del aire y el agua).
􀂃 Corrosión galvánica: ocurre cuando metales diferentes entran en contacto, ambos metales poseen potenciales eléctricos diferentes lo cual favorece la aparición del un metal como ánodo y otro como cátodo, a mayor diferencia de potencial el material con más activo será el ánodo (efectos superficie).
2.- DESCRIPCIÓN Y ORÍGEN DE LOS DAÑOS
DESCRIPCIÓN
- Coloración, la herrumbre presenta varias coloraciones que van desde el rojo intenso hasta el café rojizo. Inicialmente la herrumbre es un fino granulado, pero a medida que transcurre el tiempo se convierte en pequeñas escamas.
- Exfoliaciones (disminución de la sección).
- Disminución de resistencia
- Aumento de tensiones
- Roturas revestimientos-fábricas
- Roturas material
ORIGEN
Los factores que intervienen en la corrosión del acero y que van a provocar y/o agravar la misma, son:
- Aire y humedad: causantes de la oxidación y posterior corrosión del acero.
o Presencia de ácidos diluidos y soluciones salinas: aumentan la velocidad de oxidación.
o Compuestos sulfurados de los humos procedentes de la combustión: intensifican la oxidación.
- Deshechos animales: se considera un tipo especial de ataque químico que puede llegar a ser muy severo.
- Algunos materiales, como el mortero de cal tierno y el mortero de yeso atacan vivamente al hierro.
- Por la diferencia de potencial en áreas de un mismo metal, debido a la capa de óxido remanente propia del proceso de laminación del acero o por las diferencias en el oxígeno disuelto en el agua u otro electrolito.
3.- PREVENCIÓN Y REPARACIÓN DE DAÑOS
PREVENCIÓN
Algunas medidas utilizadas industrialmente para combatir la corrosión son:
- uso de materiales de gran pureza
- presencia de elementos de adición de aleaciones (ej. Aceros inoxidables)
- tratamientos térmicos especiales para homogeneizar soluciones sólidas, como el alivio de tensiones
- inhibidores que se adicionan a soluciones corrosivas para disminuir sus efectos
- recubrimiento superficial: pinturas, capas de óxido, recubrimientos metálicos
- protección catódica
La protección contra la corrosión no sólo deberá evitar posibles corrosiones (presencia de pares galvánicos, medios agresivos específicos, etc.) que habrá que analizar durante la fase de proyecto, sino que deberá reducir también las velocidades de corrosión.
Para proteger el acero contra la corrosión habrá que recubrirlo con una capa protectora, que puede ser de distintos materiales. Se deberá cumplir:
- preparación de la base: para asegurar la no existencia de polvo, hollín y óxido se ha de realizar una correcta limpieza de la estructura de acero antes de aplicar el material de recubrimiento:
a) Eliminar la cascarilla y óxido por medios manuales, mecánicos, neumáticos o térmicos de manera que se asegure la limpieza sin daño de los elementos estructurales.
b) Eliminar, mediante cepillado, los restos de la operación anterior.
c) La limpieza se considera asegurada, en condiciones normales, con el transcurso de doce horas a partir de su realización.
- materiales de recubrimiento. Los revestimientos más corrientes son:
􀂃 Pintura. Mano de imprimación a base de minio de plomo, terminado con una o dos capas de esmalte, dependiendo del grado de exposición de la estructura. El fabricante de las pinturas para recubrimiento debe garantizar sus propiedades antióxidas. Se podrán emplear aditivos para mejorar la trabajabilidad o la velocidad de secado debiendo el fabricante asegurar que no se modifican las propiedades del recubrimiento.
􀂃 Revestimiento de cemento. Para elementos constructivos que van a quedar ocultos; se aplican varias capas de cemento Portland que va a preservar el hierro a la vez que, por proceso químico, es capaz de absorber las capas delgadas de oxidación que se hubieran formado en un principio.
􀂃 Metalización. Se emplea, principalmente, en elementos no estructurales. El material más empleado es el zinc, recibiendo el producto terminado el nombre de hierro galvanizado (chapas para cubiertas, tubos, alambres y algunos perfiles). El plomo forma un revestimiento eficaz contra los ácidos, y el estaño se emplea en chapas delgadas de hierro (hojalata).
- ejecución del recubrimiento: Se debe realizar en tiempo seco, con temperaturas superiores a 5°C e inferiores a 50°C y con condiciones ambientales exentas de polvo o gases corrosivos. Con la aparición de condiciones meteorológicas (lluvia, niebla, rocío, temperaturas fuera del intervalo anterior) o artificiales (polvo de obra, gases de fábrica, etc.) diferentes a las indicadas se deben suspender los trabajos de pintura hasta el retorno de las condiciones favorables.
El control de obra debe verificar el cumplimiento de las condiciones anteriores, con especial énfasis en:
- Angulos entrantes y salientes, remaches y cantos.
- Uniones antideslizantes que deben ser masilladas o saturadas de imprimación en juntas, tornillos y todo elemento de la unión que pueda permitir el acceso del agua en las superficies de contacto.
El empleo de materiales de relleno que puedan atacar al acero, requiere en las zonas de contacto protecciones especiales acordes con el material de relleno. Igual temperamento se debe adoptar en zonas de contacto con medios agresivos (suelos, carbón, etc.)
REPARACIÓN
Las reparaciones por oxidación o corrosión se realizarán mediante la sustitución de elementos que han tenido pérdidas en el área de su sección, mediante reemplazo de remaches y pernos, en su caso, o eliminación de las zonas deterioradas del recubrimiento mediante la preparación de la base y una adecuada ejecución del recubrimiento, de esta forma se evitará el contacto de las estructuras de acero con el oxígeno y la humedad, y la entrada de agua al interior.

15.12.11

PROTECCION PASIVA CONTRA EL FUEGO

TECBOR® A y TECBOR® B son paneles rígidos para protección contra el fuego de magnesita y otros componentes, acabados en ambas caras con una malla de fibra de vidrio y una capa fina de celulosa.

Los paneles son de color hueso con una cara más lisa, que se instala en posición exterior. Ambos paneles son fabricados por TECRESA Protección Pasiva SL. Las dimensiones y la densidad de los paneles se recogen en la tabla 1.

La tabla 2 muestra los posibles usos previstos de los paneles.

Los paneles, tanto TECBOR® A como TECBOR® B, se clasifican A1 según EN 13501-1.
De acuerdo con la declaración del fabricante, los paneles no contienen sustancias peligrosas teniendo en cuenta la base de datos de la Comisión Europea.
Ensayada según EN 12467, la resistencia a flexión de los paneles se indica en la tabla 3.

Las prestaciones de aislamiento al ruido aéreo del panel TECBOR® A han sido ensayadas en una solución constructiva (trasdosado de una pared divisoria de obra de fábrica) teniendo en cuenta los criterios de EN ISO 140-3. El índice de aislamiento al ruido aéreo del panel TECBOR® A es:
•Rw (C; Ctr): 50 ( -1 ; 6 ) dB
•RA: 49,2 dBA.
Las prestaciones de absorción acústica del panel TECBOR® B han sido ensayadas según EN ISO 354, teniendo en cuenta su uso en conductos ejecutados con paneles de protección al fuego. El coeficiente (αw), calculado según EN ISO 11654, es 0,10.
La conductividad térmica de los paneles ha sido ensayada según EN 12664. Las características térmicas declaradas se indican en la tabla 4.

Estructura de soporte para el trasdosado con TECBOR® A
La estructura de soporte consiste en perfiles W de acero. En primer lugar debe fijarse un marco de perfiles W en el perímetro de la pared. Seguidamente deben colocarse perfiles W verticales cada 610 mm ± 30 mm, excepto en aquellos puntos en los que no sea posible. En estos puntos la separación se reducirá. Perfiles W cortos deben colocarse horizontalmente bajo las juntas horizontales entre paneles.
Los perfiles W de acero se fijan a la pared de fábrica mediante anclajes plásticos, tal como se especifica en la Figura.



Leyenda
1 Panel TECBOR® A de 12 mm
2 Perfil W metálico según EN 14195 (85 x 15 x 0,8) mm
3 Perfil W metálico corto según EN 14195 (85 x 15 x 0,8) mm
4 Anclaje plástico Ø 10 x 60 mm
5 Tornillo autorroscante fosfatado Ø 3,5 x 25 mm
6 Pasta de juntas TECBOR®
7 Pared de fábrica de ladrillo de espesor ≥ 12,3 cm, piezas de arcilla cocida perforadas verticalmente
8 Capa de enlucido de yeso de espesor ≥ 10 mm
9 Mortero de cemento Portland

Se instala una sola capa de paneles TECBOR® A de 12 mm. El primer panel (1220 x 2300 mm) se coloca sobre el perfil W de un extremo, en posición vertical, ajustado al suelo y a la pared.
Los paneles se fijan a los perfiles W mediante tornillos autorroscantes de acero fosfatado, de dimensiones Ø 3,5 x 25 mm, cada 250 ± 20 mm entre centros. La distancia de los tornillos autorroscantes a las juntas entre paneles es aproximadamente 15 mm. Las cabezas de los tornillos se recubren con pasta de juntas TECBOR®.
Tanto las juntas verticales como las horizontales se deben situar siempre sobre un perfil W con una anchura máxima de junta de 1 mm. La separación entre las juntas horizontales de los paneles debe ser como mínimo 300 mm.
La altura máxima de la pared destinada a ser protegida es 4 m.
Todas las juntas entre paneles se rellenan completamente con pasta de juntas TECBOR®, así como las juntas entre paneles y suelo, y entre paneles y paredes. Todas las juntas deben quedar selladas con pasta de juntas TECBOR®.
Especificación de un conducto vertical de ventilación, compuesto de 2 capas de paneles de protección contra el fuego TECBOR® B de 20 mm, expuesto al fuego tanto por el exterior como por el interior
Los paneles TECBOR® B de 20 mm se colocan para formar un conducto vertical continuo autoportante de dos capas con un perfil de refuerzo entre ellas. Se instalan con la cara más lisa orientada hacia el exterior, en ambas capas.
La primera capa (capa interior) se realiza con paneles TECBOR® B de 20 mm fijados mediante tornillos autorroscantes de acero fosfatado de dimensiones mínimas Ø 3,5 x 45 mm, colocados cada 250 ± 20 mm entre centros.
En cada esquina de la primera capa se fija un perfil L 40x40x2 mm de acero galvanizado mediante tornillos autorroscantes de acero fosfatado de dimensiones mínimas Ø 3,5 x 45 mm, colocados cada 250 ± 20 mm entre centros.
La segunda capa (capa exterior) se realiza con paneles TECBOR® B de 20 mm fijados a los perfiles L de acero galvanizado mediante tornillos autotaladrantes de acero cincado o fosfatado de dimensiones mínimas Ø 3,5 x 45 mm, colocados cada 250 ± 20 mm entre centros.
Las juntas horizontales entre paneles de la segunda capa no deben coincidir con ninguna de las juntas horizontales de la capa interior. Las juntas horizontales de la capa exterior se protegen con tiras de panel.
Las dimensiones máximas del conducto son 1250 mm x 1000 mm. La altura máxima es 4,15 m.
Todas las juntas entre paneles se rellenan y sellan con pasta de juntas TECBOR®.
Las juntas horizontales de la capa exterior se protegen mediante tiras de panel TECBOR® B de 20 mm (anchura mínima 250 mm) fijadas a la superficie exterior del conducto mediante dos tornillos autorroscantes de acero fosfatado de dimensiones mínimas Ø 3,5 x 45 mm, colocados a ambos lados de la junta a 210 ± 20 mm y cada 250 ± 20 mm entre centros alrededor del conducto.
Las tiras de panel también se colocan alrededor de la base del conducto (anchura mínima 100 mm), con las mismas fijaciones y la misma separación entre centros.

El espacio entre la losa y el conducto (aproximadamente 50 mm) se rellena con lana mineral, con clasificación al fuego A1 según EN 13501-1 y densidad mínima de 144 kg/m3. La lana mineral se sella por encima y por debajo con pasta de juntas TECBOR® de 1 mm de espesor.
Por la parte superior e inferior de la losa de hormigón, se fija a la losa, alrededor del conducto, una tira horizontal de panel TECBOR® B (20 mm de espesor y anchura mínima 300 mm) mediante anclajes plásticos (mínimo Ø 10 x 100 mm) con cabeza hexagonal (mínimo dos anclajes por cada tira). Las tiras de TECBOR® B se deben colocar ajustadas al perímetro del conducto y cubriendo la lana mineral.
Por encima de las tiras de la parte superior, se coloca alrededor del conducto vertical una tira de panel vertical (20 mm de espesor y anchura mínima 250 mm). Se coloca un perfil L 40x40x0,6 mm de acero galvanizado en el rincón, entre las tiras de panel TECBOR® B horizontales y verticales, fijado a ellas mediante tornillos autorroscantes de acero fosfatado (Ø 3,5 x 15 mm). Las tiras de panel TECBOR® B de 20 mm verticales también se fijan entre ellas en las esquinas, con un mínimo de dos tornillos autorroscantes de acero fosfatado de dimensiones mínimas Ø 3,5 x 45 mm.
Los extremos de las tiras de TECBOR® B, tanto verticales como horizontales, se acaban con pasta de juntas TECBOR®.

14.12.11

EFLORESCENCIAS EN FACHADA

1.- GENERALIDADES
INTRODUCCIÓN
En esta ocasión vamos a tratar una patología que podemos observar en muchas ocasiones en las fachadas de ladrillo cerámico de los edificios de nuestras ciudades, aunque generalmente tan sólo se trata de un defecto estético sin mayores consecuencias para la fábrica: las eflorescencias.
Las eflorescencias son depósitos de sales cristalizadas que se posan en la superficie de los ladrillos en forma de manchas, generalmente, blanquecinas.
Diferenciaremos aquí las eflorescencias, que son depósitos superficiales, de las criptoeflorescencias, que son depósitos interiores en los poros del material, y son más peligrosas, pues al aumentar de volumen en el interior del material crean fuertes tensiones que hacen que el poro se abra y entre agua, hielo, etc. que, aunque lentamente, podría llegar a destruir el material.


1.- Formación de sales en el interior del poro.
2.- Crecimiento del cristal en el interior.
3.- Fracturación del cristal.
4.- Continuación del crecimiento de las partículas.
5.- Rotura del poro por las fuerzas de cristalización.
6.- El viento y la lluvia eliminan los restos de arena que se formaron y quedaron en el exterior.

2.- DESCRIPCIÓN DE LOS DAÑOS
Según el tipo de eflorescencia podemos encontrar distintas manifestaciones:
􀂃 Tipo I, son depósitos superficiales de sales blanquecinas muy solubles en agua, que aparecen en forma de velo y situadas en el centro o los bordes del ladrillo, aunque también cubre la junta de mortero. Suelen aparecer en la cuarta parte superior de los edificios, en la base del muro y en los antepechos de las ventanas.
Son muy abundantes. Se manifiestan en primavera cuando el viento y el sol secan la fábrica tras el período húmedo del invierno.
􀂃 Tipo II (criptoeflorescencias o subeflorescencias), las piezas presentan desconchados importantes o se desprenden con facilidad capas del ladrillo de unos milímetros. Suelen darse en zonas húmedas o marítimas. Son poco frecuentes.
􀂃 Tipo III (exudaciones), son depósitos blancos en superficie en forma de regueros, son poco solubles en agua y en presencia de ácido clorhídrico son efervescentes.
Son difíciles de eliminar.
􀂃 Tipo IV, son regueros de color pardo sobre los ladrillos y las juntas de mortero. Son poco frecuentes y suelen aparecer en ladrillos fuertemente cocidos.
􀂃 Tipo V, las manchas son de color amarillo verdoso. Son muy raras.
􀂃 Tipo VI, en este caso las manchas, marrones oscuras o negras, aparecen sobre los ladrillos (normalmente los marrones pigmentados) y las juntas. Se distinguen de las del tipo IV por el color del ladrillo, al estar pigmentados con bióxido de manganeso.

3.- ORIGEN DE LOS DAÑOS
Estos depósitos se forman por la migración de las sales solubles, presentes en el interior del ladrillo, a través de los poros del material, y su acumulación en la superficie o en los poros inmediatos, cuando se evapora el agua existente. En cuanto la solución salina sobrepasa su concentración de saturación se precipita en las zonas de máxima evaporación.
El aporte de sales puede ser interno o externo: las sales pueden encontrarse en el propio ladrillo (en la arcilla, que contiene compuestos solubles en agua o durante el proceso de cocción, que puede impregnarse de humos y gases que circulan por el interior de los hornos), en el mortero (en los áridos,, el cemento o aditivos químicos) y, a veces, en el terreno.
En la superficie aparecen sales que suelen ser, con una mayor o menor presencia, de sulfatos y carbonatos (de sodio, de potasio, de calcio...) cuya composición es diferente a la de las sales contenidas en el interior del ladrillo.
Origen según tipo de eflorescencia:
- del tipo I: se dan por la reacción química producida entre el ladrillo y el mortero
- del tipo II: se dan por que el agua circula muy lentamente por la red capilar mientras que la evaporación es muy brusca, las sales cristalizan en el interior del ladrillo y debido al aumento de volumen al pasar de estado anhidro (sin agua) a hidratado se desconcha la parte exterior.
- del tipo III: cuando el cemento sufre el proceso de hidratación libera cal que es arrastrada por el agua de lluvia, discurriendo por la fachada cuando se evapora ésta; la cal posteriormente se transforma en carbonato cálcico, en presencia del anhídrido carbónico del aire.
- del tipo IV: aparecen cuando ciertos tipos de ladrillos de fabricación reciente se exponen a la lluvia, exudan sulfatos de hierro que reaccionan a hidróxidos férricos en contacto con el aire y a óxidos de un color pardo rojizo, no solubles en el agua.
- del tipo V: se forman por las sales de vanadio que proceden de ciertas arcillas.
- del tipo VI: se dan cuando el bióxido de manganeso que da el color a los ladrillos pardos reacciona con los sulfatos presentes en el mismo y forma sulfato de manganeso soluble que tras diversas reacciones forma óxido de manganeso Los factores que intervienen en la aparición de las eflorescencias en un muro de fábrica de ladrillo son:
- las condiciones ambientales:
o cuando está a una temperatura relativamente baja (mayor presencia de humedad y sales en suspensión debido a la dificultad de evaporación)
o si está sometida al viento y al sol para que se produzca una rápida evaporación
o la polución atmosférica: en zonas contaminadas por industrias, calefacciones, etc., debido a la presencia de anhídrido sulfuroso procedente de la combustión al contacto con el agua de lluvia puede transformarse en ácido sulfúrico que reacciona con los componentes del mortero o el ladrillo formando eflorescencias.
- la geometría de los poros:
o según la forma de éstos se formarán los depósitos de sales bien en el interior o en la superficie
o a mayor porosidad mayor succión capilar
- el contenido de sales solubles en los ladrillos y morteros o en el terreno:
o a mayor contenido de sales mayor migración o transporte de las mismas
o la fábrica puede estar en contacto con sales solubles procedentes de suelos salinos, productos industriales, terrenos con escombros, cenizas, escorias u otros residuos. Las eflorescencias provocadas por contaminación exterior suelen ser las más graves y persistentes.
- la presencia de agua:
o bien en forma de lluvia, capilar o de obra, ya que es el medio en el que se van a transportar las sales
4.- PREVENCIÓN DE DAÑOS
Se ha evitar que la obra sea contaminada por sales solubles que provienen de suelos “contaminados” (productos industriales, con escombros o residuos orgánicos o inorgánicos).
Hay que impedir que en la obra se produzcan filtraciones de agua que mojen la fábrica por diferentes zonas a las normalmente expuestas. Si las eflorescencias no desaparecen durante los 2-3 primeros años y las manchas localizadas no llegan a desaparecer es posible que se esté dando esta situación. Es muy importante, pues, la correcta ejecución de los detalles constructivos, para evitar la entrada de agua.
En las eflorescencias del tipo I, para evitar la reacción ladrillo-mortero se deberían usar morteros bastardos (cemento-cal-arena), evitar la succión del agua y las sales del mortero mediante el mojado previo de la pieza y en caso de lluvias abundantes proteger la fábrica que esté recientemente ejecutada. Para evitar la absorción de sales del suelo, se han de colocar correctas barreras antihumedad (láminas impermeables, corte capilar, etc).
Durante la ejecución de la obra hay que intentar que los ladrillos no se mojen demasiado.
En época de lluvias fuertes hay que cubrir la obra no terminada y el acopio de ladrillos a pie de obra.
Mediante el ensayo descrito en la norma UNE 67029:1995 EX se puede determinar la eflorescencia en los ladrillos (que para los ladrillos “cara vista” adquiere una mayor importancia):

5.- REPARACIÓN DE DAÑOS
Según el tipo de eflorescencia que nos encontremos, el tratamiento a llevar a cabo para la eliminación de las mismas puede ser:
- Tipo I. Este tipo de eflorescencia desaparece tras varios ciclos de humectación-secado, pero para que desparezcan de una forma rápida, se puede repetir el proceso de cepillar la fachada con un cepillo duro que no sea metálico y posteriormente arrastrar con agua limpia los restos, en caso de que persista, se mojaría abundantemente la fachada, se aplicaría agua con disolución de ácido clorhídrico al 10% y posteriormente se lavaría.
- Tipo II. En este caso, se produce una circulación lenta del agua por la red capilar y una fuerte evaporación, produciéndose un aumento de la presión que provoca los desconchados. Para evitar su aparición se ha de realizar un regado intenso y de forma repetida durante épocas de baja evaporación.
- Tipo III (exudaciones). Este tipo de manchas no se eliminan definitivamente con facilidad. Si existen depósitos abundantes se han de cepillar o raspar, se empapan de agua y se aplica una disolución de ácido clorhídrico, tras la cual se enjuaga de forma abundante. La aplicación repetida de ClH o en disoluciones muy concentradas es perjudicial para el material.
- Tipo IV. Para su eliminación se aplica sobre las manchas una pasta formada por citrato sódico, agua tibia, glicerina y creta, se deberá enjuagar con abundante agua limpia al final de cada aplicación, ya que se pude repetir el proceso hasta su eliminación total.
- Tipo V. Se aplica una solución de sosa cáustica (Na(OH)) de 350 g/l, dejándola actuar durante 2-3 días y se lava abundantemente con agua limpia.
- Tipo VI. Se moja con agua la zona que presenta manchas, en caso de ser ésta intensas se aplica una solución de ácido acético, agua oxigenada y agua y en el caso de manchas leves, se diluye 2-3 veces la anterior solución, se aplica y se lava de forma abundante con sosa cáustica.

12.12.11

MEDIOS DE UNIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS (II)

3.- Comportamiento de las uniones
Como ya se mencionó al inicio, las uniones tienen, dentro de los proyectos de las construcciones metálicas, especial importancia y dificultad. Cualquier unión es una zona particularmente peligrosa y la mayoría de los accidentes son debidos a uniones mal proyectadas o mal ejecutadas.
Es muy sintetizar todos los modelos de unión que pueden presentarse. Los criterios de proyecto y ejecución evolucionan constantemente y dependen, además, del proceso de fabricación, transporte y montaje.
Dada su importancia conceptual y económica, ya que aproximadamente representan el 40% del importe de la estructura, han de concebirse del modo más sencillo posible, eliminando elementos innecesarios y procurando unificar y tipificar al máximo los diferentes modelos.
Puede resultar extraño a primera vista indicar que detalles constructivos con mayor cantidad de acero pueden resultar más económicos que otros, con menos, pero con mayores exigencias de mano de obra. Una basa de un pilar formada por una sola placa gruesa sin cartelas puede ser más económica que la de otra basa fina acartelada.

El análisis de las uniones, posiblemente, sea la parte más difícil de la construcción metálica. En ellas hay una concentración de esfuerzos muy importantes y la evaluación de las tensiones y deformaciones que se presentan solamente pueden obtenerse mediante el análisis experimental, o utilizando métodos numéricos en el campo elastoplástico. De los resultados obtenidos se desprenden procedimientos simplificados que son los que normalmente se utilizan en la práctica.
El estudio de una determinada unión comprende su diseño, el análisis de los esfuerzos que ha de resistir y, en función de éstos, el cálculo de los elementos y medios de unión que la componen, tales como cartelas, casquillos, cordones de soldadura o tornillos.
3.1.- Clasificación de uniones metálicas
En función de su capacidad de resistencia tenemos:
- Uniones de resistencia total, en las que su capacidad de carga es igual o superior a la del elemento más débil de la unión.
- Uniones de resistencia parcial, aquellas que su capacidad de carga es inferior a la del elemento más débil de la unión pero, lógicamente, superior a los esfuerzos de cálculo.
Las uniones resistentes a esfuerzo de flexión podemos clasificarlas como:
- Rígidas, las que mantienen los ángulos que forman entre sí las piezas enlazadas. El giro del nudo es igual al de las barras a él unidas.
- Semirrígidas, son las uniones flexibles en las que se produce un giro relativo entre las barras enlazadas en el nudo, pero existiendo una transmisión de momentos. Para modelizar este tipo de enlace se unen las barras a los nudos mediante muelles que coartan el giro.
- Simples, son enlaces que se comportan como uniones articuladas, en los que la barra se une al nudo sin coartar sus giros.

Todas las uniones tienen que tener un comportamiento suficientemente dúctil, capaz de desarrollar su capacidad resistente en el rango plástico sin que se presente un fallo prematuro motivado por una deformación excesiva.
En la figura siguiente se muestran tres diferentes uniones de una barra traccionada, formada por dos perfiles UPN, enlazada a dos cartelas.
- Unión a): La unión soldada es totalmente resistente. La curva carga - desplazamiento alcanza prácticamente la deformación máxima coincidiendo con la plastificación de la sección.
- Unión b): La unión atornillada desarrolla también la totalidad de la capacidad de carga de la barra, pero su comportamiento, al cortarse la barra por la sección debilitada por los taladros, es frágil. En este caso no es posible aprovechar la capacidad plástica de los elementos enlazados, ni realizar un cálculo plástico con la redistribución de esfuerzos que conlleva.
- Unión c): La otra unión atornillada es parcialmente resistente y por lo tanto un punto débil en la estructura. El fallo de la unión no permite desarrollar, siquiera, la capacidad de carga de la barra cuya tensión no alcanza el límite elástico, ya que antes se presenta el fallo de la unión.
3.2.- Uniones viga – soporte
Son las uniones que se producen entre un elemento estructural, trabajando a flexión y cortadura, que transmite sus cargas a otro, sometido principalmente a compresión. El Código Técnico de la Edificación clasifica las uniones en función de su rigidez y de su resistencia, así tendremos:
En función de su rigidez:
- Nominalmente articuladas; son aquellas en las que no se desarrollan momentos significativos que puedan afectar a los miembros de la estructura. Tienen que ser capaces de transmitir las fuerzas y de soportar los giros de cálculo.
- Rígidas; aquellas cuya deformación no tiene influencia significativa sobre la distribución de esfuerzos en la estructura, ni sobre su deformación global. Tienen que ser capaces de transmitir las fuerzas y momentos de cálculo.
- Semirrígidas; las que no son rígidas ni nominalmente articuladas.
En ausencia de análisis precisos se pueden considerar como:
- Articuladas; las uniones “por soldadura” del alma de una viga metálica en doble T sin unión de las alas al pilar. Nótese que aunque el Código Técnico indica únicamente la unión mediante soldadura, el medio puede ser otro (uniones atornilladas).
- Rígidas; Las uniones “soldadas” de vigas en doble T a soportes en las que se materialice la continuidad de las alas a través del soporte mediante rigidizadores de dimensiones análogas a las de las alas.
Otra clasificación, como he indicado, es en función de su resistencia:
- Nominalmente articuladas; aquellas capaces de transmitir los esfuerzos obtenidos en el análisis global de la estructura y su resistencia de cálculo a flexión no es mayor de la cuarta parte del momento resistente plástico de cálculo de la pieza de menor resistencia unida y siempre que exista una capacidad de giro suficiente.
- Totalmente resistentes o de resistencia completa; su resistencia es igual o superior que la de los elementos que conecta.
- Parcialmente resistentes; su resistencia es inferior que la de los elementos unidos, pero siempre debe ser capaz de transmitir las fuerzas y momentos obtenidos en el análisis de la estructura.
3.2.1.- Uniones viga – soporte soldadas articuladas
Es conveniente realizar la unión por medio de angulares, debido a la dificultad de conseguir la necesaria exactitud dimensional. Nunca deben soldarse las alas y, además, la longitud de los cordones debe ser la requerida estrictamente por el cálculo.

Si la unión se realiza soldando directamente el alma de la viga a la columna mediante cordones en ángulo la disposición será la de la figura inferior, recomendándose como valor de la longitud del cordón de soldadura, lv, el comprendido entre la mitad y dos tercios de la altura útil del alma.
Una longitud de soldadura superior a este valor hace que esta unión no sea considerable como articulada, ya que se crea un momento de empotramiento que, al no ser despreciable, puede originar el agrietamiento de la soldadura.

3.2.2.- Uniones viga – soporte atornilladas articuladas
Es, posiblemente, la unión más aconsejable si la unión se tiene que realizar en obra. La unión al pilar y el juego que proporcionan los tornillos permiten considerar este enlace como una articulación. La unión se ejecuta enlazando el alma de la viga con dos angulares con el ala o alma del pilar.

En los tres ejemplos anteriores se transmite un momento flector tan pequeño que la unión responde, a efectos prácticos, como una articulación. Además los ensayos y la experiencia adquirida han confirmado que estas uniones permiten las rotaciones necesarias que exigen los cálculos teóricos para ser consideradas de todo punto como articuladas.
3.2.3.- Uniones viga – soporte sobre casquillos
Otro tipo de uniones son las que emplean un casquillo de apoyo sobre el que descansa la viga.
Cuando en el enlace viga-columna se dispone un angular de asiento, este se deforma quedando solicitado bajo tensiones de flexión provocadas por la carga de la viga. Con ángulos de reducido espesor la parte superior de la unión tiende a fallar por flexión.

En este tipo de uniones ese fallo de la unión puede ser fácilmente resuelto, disponiendo otro u otros angulares en la parte superior, para prevenir el vuelco de la viga. Otra posible solución a este tipo de unión es la colocación de casquillos rigidizados para el apoyo.
Si la viga se conecta al alma del soporte, el apoyo debe situarse lo más próximo posible al eje del pilar, para evitar tensiones en su alma debidas a la excentricidad de la carga.

3.2.4.- Uniones rígidas viga – soporte soldadas
Las vigas se unen a los soportes mediante cordones soldados a tope, realizándose en taller la preparación de los bordes de las alas de la viga, para no tener que realizar en obra cordones de soldadura de techo. Además se disponen casquillos angulares para la fijación provisional de la viga. En el pilar, para transmitir adecuadamente las fuerzas de compresión y de tracción transmitidas por las cabezas de la viga se disponen rigidizadores.
Si por razones de montaje, la viga no ajusta perfectamente sobre la cara de la columna, la unión de las cabezas se efectúa suplementando chapas de igual sección que las alas de la viga, soldadas también a tope al ala del soporte. El esfuerzo cortante es resistido por el casquillo de apoyo o el angular que une el alma del perfil al pilar.

3.2.5.- Uniones rígidas viga – soporte atornilladas
Emplearemos este tipo de uniones, como ya hemos dicho anteriormente, para realizar las uniones en obra.

En la figura a) el nudo llega a obra ya ejecutado, y en esta se realiza el empalme de la viga utilizando cubrejuntas atornillados.
La figura b) dispone una placa de testa en el extremo de la viga, para unirse al pilar mediante tornillos de alta resistencia.
En la figura c) se ejecutan en taller los cubrejuntas de alas de la viga y casquillo de placa. Esta disposición puede presentar problemas de desgarro laminar, y también es posible que, como consecuencia de un mal transporte del pilar, las chapas voladas sufran torceduras.
En la figura d) se sustituye el cubrejuntas inferior por un casquillo de apoyo y un taco ajustado.
En la figura e) las posibles dificultades .surgidas de un mal transporte desaparecen al incorporarse al nudo cubrejuntas atornillados, formados por medios perfiles de sección en doble T.
3.3.- Uniones resistentes a tracción
Las uniones de piezas solicitadas a tracción se pueden realizar según los esquemas de la figura siguiente.

La figura a) representa un empalme por soldadura “a tope”, la b) uno con cubrejuntas soldados y el c) mediante cubrejuntas atornillados.
En el caso de los cubrejuntas sus superficies se distribuyen de manera proporcional a las áreas de los elementos que componen los perfiles de base.
En estos tipos de enlaces a tracción es preferible el uso de los empalmes soldados, debido a que las uniones atornilladas pueden fallar frágilmente a lo largo de la sección neta.
3.4.- Uniones resistentes a compresión
Para realizar los empalmes de piezas comprimidas se usan habitualmente nudos similares a los de la figura inferior.
Para las uniones sometidas a estos esfuerzos, el Código Técnico indica que se admitirá la transmisión por contacto en elementos comprimidos únicamente si las superficies en cuestión se han preparado para resultar suficientemente planas y se evita toda posibilidad de desplazamiento en cualquier situación de dimensionado. En este caso, el empalme asegurará la continuidad de rigidez. Si los elementos no se han preparado para transmitir los esfuerzos por contacto, se dimensionarán los elementos de empalme para que sean capaces de transmitir las fuerzas y momentos existentes en la sección de la unión. Se mantendrá la alineación de los extremos enfrentados mediante platabandas u otros medios.
En las estructuras de edificación soldadas los enlaces en obra entre pilares se realizarán por encima del nivel de las alas superiores de las vigas.

PICAZO IRANZO, Álvaro

7.12.11

MEDIOS DE UNIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS

1.- Introducción
En todo tipo de construcción metálica, y más concretamente en el caso de las estructuras metálicas de edificación resulta necesario enlazar entre si perfiles simples para formar barras compuestas, como también es necesario fijar las barras, ya sean simples o compuestas, en su posición definitiva dentro del conjunto de la construcción.
Denominamos uniones, o costuras de fuerza, a las que tienen por misión fundamental la transmisión de cargas de un perfil a otro, o de una barra a otra, y uniones o costuras de simple acoplamiento a aquellas cuya misión principal es la de mantener unidos entre si los perfiles que forman una barra compuesta.
Los empalmes empleados en las uniones de barras o perfiles en prolongación se consideran, a todos los efectos, como uniones de fuerza.
Cualquier unión es siempre un punto delicado en una estructura metálica y por ello es necesario preverlas todas en el proyecto, no autorizando durante su ejecución más empalmes y uniones que recomendación es fundamental para los empalmes, ya que las uniones entre barras, dan lugar a los nudos y estos siempre deben tener una situación clara y perfectamente definida.
Debido a que hemos definido las uniones como puntos críticos de una estructura, su número debe reducirse al mínimo necesario, así como tratar de ejecutarlas con toda clase de garantías. La garantía de calidad es mayor al realizar las uniones en taller, frente a la obra, por lo que se procurará reducir al mínimo las que hayan de efectuarse en el tajo, siendo para esto muy importante una buena coordinación entre el proyectista y el constructor de la estructura. El peligro de defectos es mayor, para las uniones de obra, cuando se utiliza la soldadura como medio de unión, frente a otros sistemas, por lo que resulta muy recomendable hacer las uniones de montaje mediante atornillado, ya que así se asegura una mayor calidad, sin que sea necesario depender de una mano de obra muy cualificada.
Para calcular los elementos de unión se determinarán las solicitaciones que sobre ellos actúan y se acomodaran a las mismas hipótesis consideradas en el cálculo del conjunto de la estructura o de sus elementos. En cada unión se estudiará la forma de realizarla con el menor número de elementos, de forma que la transmisión de esfuerzos se verifique correctamente y se reduzcan al mínimo los esfuerzos secundarios. En cuanto al coeficiente de seguridad que se aplique a la unión, este deberá ser el mismo que se ha adoptado para el cálculo de la estructura, o bien para las barras a que sirva de enlace. Únicamente en uniones de montaje, que deban realizarse en condiciones difíciles, deberá aumentarse prudencialmente el coeficiente de seguridad, para así prever posibles defectos en su ejecución.
Cuando las barras estén comprimidas puede permitirse que la transmisión de esfuerzos se realice por contacto directo, siempre que las superficies que hayan de estar en contacto estén debidamente mecanizadas para así asegurarlo y evitar concentraciones de tensiones que aparecerían de otra forma.
Cuando se dispongan empalmes de barras, que en general deben evitarse, salvo que sean ecesarios y estén previstos en el proyecto, los elementos y medios de unión que hayan de constituir dicho empalme se tienen que dimensionar para que resistan el esfuerzo que ha de transmitirse a través de la unión, o bien para que puedan transmitir el esfuerzo máximo que la sección de la pieza empalmada puede aceptar en tal punto. En general, en los empalmes, cuando los cubrejuntas o elementos análogos posean, como mínimo, los mismos valores estáticos que la barra empalmada, no se hace necesaria la comprobación del empalme en cuanto a tales - elementos se refiere, aunque sí es necesario comprobar los medios de unión en sí.
2.- Evolución histórica
Los medios de unión han marcado, de manera importante, el avance que ha experimentado la construcción de estructuras metálicas desde que se empezó a utilizar el acero laminado en 1856 hasta nuestros días.
El primer medio de enlace que aparece es el roblón, elemento que trabaja a cortadura y aplastamiento. En la actualidad es muy raro, por no decir que imposible, encontrar esta técnica de unión en construcción de estructuras. Ha quedado apartada a causa de los inconvenientes que presenta; mala distribución tensional en la junta, mal aprovechamiento de los materiales en piezas traccionadas, poca seguridad de rigidez en las uniones, ya que los roblones pueden quedar "sueltos" e imposibilidad de realizar un cálculo exacto, así como medios de construcción costosos.
Tras los roblones se desarrollaron las uniones mediante los tornillos, en sus modalidades de tornillos ordinarios y calibrados. Su finalidad fundamental era obtener uniones desmontables. Sus inconvenientes son análogos a los de las uniones roblonadas y, por tanto, su empleo no es muy extenso en edificación, donde se buscan uniones estructurales permanentes.
En 1910 irrumpe en el mundo de la construcción metálica una nueva técnica de enlace: La soldadura. Conocida desde antes, no hace su entrada hasta ese año porque entonces se desarrollan los electrodos revestidos que depositan un metal de altas características mecánicas.
Esta técnica de enlace va, poco a poco, sustituyendo al remachado hasta hacerlo desaparecer casi por completo. Las ventajas que presenta son claras, y de entre ellas las más importantes, son la de poder utilizar todo el material para piezas traccionadas; posibilidad de uniones a tope con una mejor distribución tensional en la misma y, como consecuencia de todo esto, proyecto de estructuras más ligeras; posibilidad fácil de formación de sólidos de igual resistencia; posibilidad de formación de uniones rígidas y estructuras homogéneas y continuas, etc. También tiene inconvenientes, principalmente los peligros de introducción de tensiones internas (producto del ciclo térmico del soldeo), y de rotura frágil y por fatiga, ésta última se produce en piezas solicitadas por cargas dinámicas.
Los tornillos hacen de nuevo su aparición en el campo de las construcciones metálicas en su modalidad de tornillos de alta resistencia, pretensados. Dado el concepto de su utilización, puede considerarse como una técnica de enlace relativamente nueva. Una junta de este tipo hace trabajar al tornillo a tracción y a la junta en sí por rozamiento, a causa de la gran presión de contacto que engendra la apretadura del tornillo. Se producen uniones aptas para resistir toda clase de solicitaciones, incluso momentos, y por tanto pueden utilizarse para la formación de nudos rígidos. Todos los tornillos que forman la junta trabajan simultáneamente, ya que, como se ha dicho, las solicitaciones quedan resistidas por el rozamiento entre las chapas. Por esta razón pueden emplearse en uniones mixtas, en combinación con soldadura y en caso de reparación y refuerzo de estructuras ya existentes.
En la actual construcción metálica los tornillos de alta resistencia constituyen el medio más extendido de unión en obra, junto con la soldadura. Su técnica está bastante estudiada y sigue en experimentación continua, pero como ya se ha dicho, es una técnica de enlace solo "relativamente" nueva.
Existe otra técnica de unión de estructuras metálicas, que solamente se ha empleado en plan experimental, que es la unión por encoladura de piezas metálicas mediante el empleo de adhesivos. Las características de las uniones así logradas auguran un gran éxito a esta técnica.
Se utilizó por primera vez en gran escala en las estructuras de construcciones aeronáuticas en aleaciones ligeras. Desde ahí se ha pasado a utilizar en uniones entre piezas de acero. La ventaja que presenta, respecto a la soldadura, es que no produce modificaciones estructurales en el metal de base; con respecto al remachado, su ventaja es la de aprovechar la sección completa de las piezas. Como ventaja presenta también una buena uniformidad en la distribución de tensiones a lo largo de la junta. Entre los inconvenientes, quizás el principal sea el de su falta de resistencia a temperaturas superiores a 250 ºC.
2.1.- Roblonado
Un remache consiste en una espiga de diámetro ø, provista de una cabeza de asiento, que está destinada a introducirse a través de las piezas a enlazar, previamente perforadas, de forma que - una vez introducido se le forme una segunda cabeza que efectúe el cierre de la unión. Cuando se ha formado esta segunda cabeza el remache se ha transformado en un roblón. La segunda cabeza, o cabeza de cierre, se forma mediante estampación en caliente del extremo libre de la espiga. Esta estampación puede hacerse a mano o mecánicamente, utilizando prensas hidráulicas o herramientas de aire comprimido.
Los roblones que se utilizaban normalmente en la construcción de estructuras metálicas son los de cabeza semiesférica. Los agujeros para el roblonado deben ser de 1 mm mayor que el diámetro nominal del remache. Esto es una regla general para el dimensionado de los agujeros.
Los agujeros en las piezas deberán hacerse siempre mediante taladrado y no por punzonado, debido a la acritud que esta operación introduce y que puede dar lugar a roturas. Únicamente es admisible el punzonado en chapas finas, de hasta 10 mm de espesor. El taladro inicial debe inicial de las piezas y terminar el agujero hasta que se alcance su diámetro definitivo por escariado. El tener agujeros más grandes de lo estrictamente necesario representa un gran peligro, ya que la espiga del remache no lo llenará por completo y no serán reales las hipótesis de cálculo.
La longitud de la espiga deberá elegirse de forma que al ser colocado, en el proceso de formación de la cabeza, se rellene completamente el agujero al producirse la recalcadura o forja de la espiga y además se obtenga la cabeza de las dimensiones adecuadas.
Ejecución: En el proceso de roblonado, en primer lugar se calientan los remaches en un hornillo de hasta que se alcanza una temperatura correspondiente al rojo cereza claro. Antes de introducir el remache en el agujero se le libera de la cascarilla que se haya podido formar sobre su superficie. Durante el roblonado propiamente dicho, se mantiene la cabeza de asiento sujeta mediante la sufridera, mientras que el doile o estampa, accionado casi siempre por aire comprimido, recalca primero la espiga para que así rellene todo el agujero, y después forja la cabeza de cierre. Todo el proceso ha de realizarse muy rápidamente, ya que al terminar la operación, la temperatura debe conservarse en la correspondiente al rojo sombra.
Forma de trabajo: Los roblones constituyen medios de unión puntuales que están solicitados por cortadura o esfuerzo cortante y por aplastamiento, o sea, por la compresión de la espiga contra las paredes de los agujeros.
2.2.- Atornillado
Para formar uniones desmontables, así como para lograr una mayor velocidad de ejecución de las uniones, se utilizan los tornillos.
Se distinguen tres clases de tornillos: Los ordinarios o tornillos negros; los calibrados o ajustados y los de alta resistencia, que tienen su estudio separado, ya que producen una unión diferente a los dos primeros.
La forma de trabajar de los tornillos es análoga a la de los roblones, de ahí que el cálculo de las costuras atornilladas, así como su morfología, sean las mismas y se puedan estudiar de manera conjunta.
Tornillos calibrados; se exige para los diámetros del agujero y de la espiga un ajuste H 11/ h 11.
Para estructuras, y para tornillos de diámetros entre 20 y 30 mm, se admite una holgura de 0,3 mm entre espiga y agujero.
Tornillos ordinarios; los tornillos que no cumplen las condiciones indicadas anteriormente para los tornillos calibrados se designan como tornillos negros u ordinarios.
Arandelas; es obligatorio su uso, para evitar que la rosca o su terminal penetren en el agujero y se produzcan tensiones adicionales a las calculadas por aplastamiento.
Cuando la construcción esté solicitada por esfuerzos dinámicos, se emplearán arandelas de seguridad.
Agujeros; estos tendrán un diámetro de agujero 1 mm mayor que el nominal del tornillo, o sea, que el de su espiga, redondeando el valor en milímetros.
2.3.- Tornillos de alta resistencia
En estas uniones, de concepción diferente a las atornilladas con tornillos normales ordinarios, negros o calibrados, las costuras se realizan mediante tornillos denominados de alta resistencia o AR, apretados fuertemente con el fin de engendrar una gran reacción de rozamiento entre las superficies en contacto y aprovechar esta reacción de rozamiento para la transmisión de los esfuerzos de los perfiles unidos.
Una característica importante de los tornillos de alta resistencia es que se introducen con una pequeña holgura en las piezas a unir, para luego tensarlos mediante apretadura de la tuerca o cabeza, para así producir una presión importante entre las superficies en contacto, que es lo que da lugar a la gran reacción de rozamiento de que hablába en el párrafo anterior. El esfuerzo, orientado perpendicularmente al vástago o espiga del tornillo, se transmite entre los elementos por el rozamiento estático de las superficies, mientras que el vástago del tornillo queda solicitado por tracción axil y por torsión, como consecuencia del momento de apretadura que se aplica.
Si se incrementa el esfuerzo que solicita a la unión es muy probable que se pueda llegar a sobrepasar la resistencia de rozamiento. Si esto sucede, el movimiento que se inicia hace que los vástagos de los tornillos entren en contacto con los bordes de los agujeros y entonces la transmisión del esfuerzo se lleva a cabo, además de por rozamiento, por cortadura, aunque este esfuerzo sea, en general, de tan poca magnitud que, no se llega a producir la rotura por cortante debido a la gran resistencia del material del tornillo.
Caso de que la carga siga aumentando y se llegue a sobrepasar el valor del limite elástico de los elementos unidos, puede desaparecer parcialmente el pretensado de los tornillos como consecuencia de la estricción, aunque este fenómeno se puede considerar igualmente despreciable.
Los tornillos AR difieren de los tornillos ordinarios solo en que el redondeo de acuerdo entre vástago y arandela será como mínimo de r = 1 mm para ø 14 mm; r = 1,5 mm para ø 16 a ø 20; r = 2 mm para ø 22. Además, la tolerancia será basta para la cabeza y vástago y media para la - rosca.
Este medio de unión se empleará siempre con arandelas bajo la cabeza y bajo la tuerca y serán de espesores acordes a los tornillos empleados.
2.4.- Soldadura
Soldar es unir dos piezas de igual o distinta naturaleza mediante una perfecta unión entre ellas, casi siempre con la aportación de calor, con o sin aplicación de presión, y con o sin empleo de material de aportación, pudiendo tener este la misma o distinta composición que los metales a unir.
El procedimiento de soldadura más antiguo entre los conocidos es el de soldadura por forja, que consiste en calentar las piezas a unir hasta su punto de fusión, para luego unirlas entre sí por presión.
Actualmente la soldadura se realiza de diversas maneras; aprovechando el calor generado por la combustión de un gas, generalmente acetileno, en una atmósfera de oxígeno; por el generado por el paso de una corriente eléctrica aprovechando el efecto Joule o el producido por el calor desarrollado en un arco eléctrico. En la actualidad estos son los procedimientos empleados industrialmente, aunque incluyen diversas variantes que en nada afectan su naturaleza esencial.
Mediante el empleo de estos tres sistemas básicos se pueden soldar toda clase de metales y aleaciones, con muy pocas excepciones.
De estos sistemas nace una gran diversidad de procedimientos. Los de mayor interés industrial son los derivados del sistema de soldeo por arco, aunque también tienen gran importancia los de soldeo por resistencia, procedimiento que también comentaremos.
En cuanto a la soldadura eléctrica por arco, que es el sistema de mayor importancia industrial entre todos los que existen, puede decirse que comenzó al descubrirse el arco eléctrico, por Sir Humphrey Davy, en la primera parte del siglo XIX. En 1801 Sir Humphrey Davy vió que al acercar arco de una luz cegadora y que además producía una gran cantidad de calor. El tamaño e intensidad de dicho arco dependía del tiempo y naturaleza de los terminales empleados.
El arco eléctrico permaneció como una curiosidad científica hasta que en 1881 se descubrió la lámpara de arco voltaico, y cinco años después, en 1886, se instaló el primer horno por arco con fines metalúrgicos en Milton Stafordshire (EE.UU.) para poder obtener aluminio a partir de la alúmina que.
Realmente la unión de metales por el procedimiento del arco eléctrico data del año 1881, en que un inventor norteamericano, que se llamaba De Meritens, empleaba el calor general en un arco de carbón para unir unas piezas. A partir de entonces aparecen los procedimientos de Zerener, Bernardos y Slavianoff.
De todos éstos puede decirse que el precursor del método empleado en la actualidad es el de Slavianoff, en el que se emplea un electrodo metálico por primera vez, en lugar de los electrodos de carbón.
Poco a poco, el procedimiento de unión por soldadura fue avanzando y en 1902 un taller de Locomotoras de Pensilvania (EE.UU.) aplicó el procedimiento de electrodo de carbón en gran escala a sus talleres de reparación. En 1906 la firma "Lloyd & Lloyd", de Birmingham (Inglaterra), estableció un taller de soldadura con todos los adelantos conocidos entonces y en 1910, en Suecia, Oscar Kjellber, inventó el electrodo revestido. Antes de esto, los electrodos empleados eran de acero extrasuave, conocido como "acero sueco" que producía soldaduras frágiles y débiles.
El arco sobrecalentaba y quemaba el metal de soldadura y este se hacía frágil al reaccionar con el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno del aire. La manera de evitar esto era producir "algo" que recubriera al electrodo de tal forma que el aire no pudiera ponerse en contacto con el metal aportado en la soldadura. Este recubrimiento, además de impedir el acceso del aire al arco "protegiéndolo", sirve para ayudar a saltar el arco entre la pieza y el electrodo.
Con la primera guerra mundial la soldadura tuvo un gran auge, y ya en el año 1920 se fabricó el primer barco completamente soldado. La técnica del soldeo continuó su rápida evolución y ya en la segunda gran guerra se puede decir que la casi totalidad construcción metálica se resuelve mediante uniones soldadas, sin empleo de remaches, con un considerable ahorro de material, y, por consiguiente, de dinero.
Existe otro tipo de soldadura, la soldadura por fusión. Son aquéllas en que la unión se efectúa mediante la fusión de un determinado metal que se aporta para constituir el enlace o unión entre las piezas. Ese enlace se denomina cordón de soldadura, o simplemente, soldadura. En la figura adjunta se muestran, esquemáticamente, unos cordones de soldadura realizados, el primero a tope entre dos chapas con sus bordes preparados, y el segundo, entre chapas para formar una unión en ángulo.

En cualquier unión soldada aparecen, al hacer un examen radiográfico, dos partes totalmente definidas y otra que hace de unión entre ellas. Las dos primeras las constituyen la zona del metal fundido y la del metal de base, y la intermedia es la llamada zona de transición.
La zona del metal fundido está constituida por el metal aportado y el propio metal de base que se ha solidificado partiendo del estado liquido y ha sufrido una serie de transformaciones, tanto de orden químico y físico como estructural.
La zona de transición se compone por una mezcla del metal de base y metal de aportación en la cual se han desarrollado también procesos térmicos que han conducido a transformaciones estructurales que extienden esta zona incluso dentro del llamado metal de base. Las transformaciones que en esta zona se operan son de gran importancia para la consecución de un buen resultado en la soldadura, y son las que en gran parte determinan la aparición de fisuras y de otro tipo de defectos.
La zona del metal de base sufre solo variaciones de temperatura entre las cuales la mayoría de los metales o aleaciones no presentan cambios físico-químicos o estructurales.
PICAZO IRANZO, Álvaro

30.11.11

FORJADO DE CHAPA COLABORANTE

Introducción:
Cuando en las modernas edificaciones industriales, así como en las de vivienda, son esenciales la economía en ahorro de tiempo en la ejecución y el ahorro en optimización de masas y estructuras, es entonces donde la tecnología aplicada de los forjados compuestos, también denominados colaborantes, juega un papel esencial por sus posibilidades de racionalización, planificación de trabajo y su ejecución, así como por otras prestaciones imprescindibles en la moderna arquitectura, cuales son la utilización de falsos techos, conducciones de servicios ofimáticos, etcétera.
En definitiva los forjados compuestos representan un avance tecnológico en la construcción, tanto por sus prestaciones funcionales como económicas.
Forjado compuesto colaborante
El fundamento de los forjados compuestos radica en la tecnología que potencia la adherencia entre acero y hormigón, aportando unas notables mejoras por la sinergia entre ambos, de ahí la también denominación de colaborantes, referida a los elementos acero y hormigón.
Para ello el perfil de chapa conformada de acero galvanizado, lleva incorporadas en su diseño unas identaciones tanto en sus partes planas como en sus flancos inclinados, que permiten potenciar la adhesión entre acero y hormigón.
Funciones y ventajas del forjado compuesto colaborante
Una vez instalado y fijado adecuadamente cumple las siguientes funciones:
- Sustituye al encofrado perdido tradicional de madera como soporte al vertido de hormigón.
- Actúa como plataforma de trabajo durante la construcción ejerciendo a la vez una función de protección y seguridad contra la caída de objetos.
- Sirve como encofrado para la losa y estabiliza el marco si se trata de una estructura metálica, eliminando la necesidad de arriostramientos horizontales.
- Soporta las cargas durante el hormigonado. Normalmente están calculados para ser utilizados sin soportes intermedios. No obstante, el calculista debe tener en cuenta las indicaciones de las tablas de uso y colocar los soportes intermedios (puntuales) si son necesarios.
- Ejerce una acción de colaboración con el hormigón al unirse íntimamente a él a través de las indentaciones, reemplazando total o parcialmente las armaduras de tracción (varillas de hierro inferiores) funcionando como tales para los momentos flectores positivos en el trabajo a flexión de la losa. El calculista deberá tener en cuenta en sus cálculos si es necesaria una armadura de tracción adicional en la obra.
- Permite la libre circulación en los pisos al no necesitar los apuntalamientos necesarios en un encofrado convencional.
- La utilización conjunta con conectores permite reducir el canto de las vigas metálicas, al formar una viga mixta, proporcionando importantes reducciones en el peso de la perfilaría metálica soporte de la losa.
- Las nervaduras longitudinales permiten la ubicación en su interior de instalaciones y canalizaciones del edificio.
- Rapidez y economía de ejecución.
- Disminución del canto útil de forjado, con la consiguiente reducción de los pesos muertos, que la estructura metálica tiene que soportar, y por tanto, un menor costo de ésta.
Características:
Definido por la altura del perfil incluyendo las colas de milano, está especialmente aconsejado para edificios de estructura metálica, donde la dimensión y espacio son de cierta significación tales como:
• Edificios industriales.
• Edificios de oficinas.
• Hospitales.
• Centros de ocio y educacionales.
• Centros comerciales, etcétera.
Las características técnicas del MT-76 han sido elaboradas con la colaboración de David García Carrera, arquitecto, vicepresidente ejecutivo de ACE (Asociación de Consultores de Estructura), director del departamento de física y estructuras de la UIC (Universidad Internacional de Cataluña), precedidos por numerosos ensayo llevados a cabo por LGAI Tecnological Center (Laboratorio General de Ensayos e Investigaciones de la Generalitat de Cataluña).
Los valores de las tablas de resultados para el manual de uso del forjado MT-76, se han elaborado partiendo del manual de uso del Instituto de Tecnología de la Construcción de Cataluña y de acuerdo con las especificaciones establecidas por el Eurocódigo 4, parte 1-1, para proyectos de estructuras mixtas de
hormigón y acero.



Hormigón:
• Resistencia característica a compresión: 300 daN/cm2 (30 N/mm2).
• Coeficiente parcial de seguridad para Estados Límites Últimos: 1,50.
• Densidad: del hormigón normal es de 2.400 kg/m3 y del hormigón ligero es de 1.800 kg/m3.
• Fisuración: para los cálculos de deformaciones se considera que la inercia del forjado es un promedio entre la inercia de la losa con hormigón no fisurado y con hormigón fisurado, considerando así mismo la sección equivalente homogeneizada y teniendo en cuenta el coeficiente de fluencia.
• Límite elástico del acero de las armaduras: 500 N/mm2. Coeficiente parcial de seguridad para Estados Límites Últimos para el acero de las armaduras: 1.15

Datos necesarios para el cálculo del forjado:
Los datos que hay que requerir al proyectista son:
• Distancia entre apoyos y número de vanos.
• Cargas de Servicio (= cargas permanentes + sobrecargas de uso).
• Espesor de la losa.
• Flecha máxima admisible.
• Resistencia característica a compresión del hormigón “fck”.
• Densidad del hormigón (ligero o normal).
Hipótesis de cálculo:
Los resultados que figuran en las Tablas de Cargas de servicio para el Perfil MT-76 han sido obtenidos a partir de las hipótesis de cálculo siguientes:
• Las cargas que actúan sobre el forjado son distribuidas y predominantemente estáticas de acuerdo a lo definido en el EC4.
• Las luces del forjado se sitúan en la dirección de los nervios de la chapa.
• Se usa el análisis elástico para modelizar el comportamiento de los perfiles durante la fase de ejecución.
• Se usa el análisis elástico para las losas en la fase de servicio, si bien para la comprobación tensional a flexión se considera la teoría plástica.
• Se considera el caso del forjado simplemente apoyado sobre 2 soportes y el apoyo continuo sobre 3 soportes y sobre más de 3 soportes.
• Los resultados de este catálogo hacen referencia a su uso como forjado colaborante, pero no a su uso como viga mixta.
• Las hipótesis de cálculo concernientes al hormigón quedan especificadas en la sección “Hormigón”, y las correspondientes al perfil MT-76 en la tabla “Características mecánicas del perfil MT-76”.
• Límite elástico del acero del perfil MT-76: 320 N/mm2. Coeficiente parcial de seguridad para Estados Límites Últimos para el acero del perfil MT-76: 1.10.
• El modelo de cálculo empleado considera los siguientes estados límites: En fase de ejecución considera la flexión como estado límite último, y la deformación como estado límite de servicio. En fase de servicio considera la flexión, esfuerzos rasantes y esfuerzos cortantes verticales como estados límites últimos, y la deformación como estado límite de servicio.
• Criterio de flecha en la fase de ejecución (chapa de acero nervada actuando como encofrado): f no mayor a L/250 ó 20 mm, donde L es la luz libre entre apoyos. En el cálculo de estas deformaciones se considera el peso de la chapa y del hormigón fresco, pero no se consideran las cargas de ejecución, puesto que son temporales.
• Criterio de flecha en servicio: f no mayor a L/250 en cualquier caso contemplado en las tablas.
• Coeficientes de mayoración de las cargas empleados en el cálculo:
• Coeficientes de mayoración de pesos propios: 1.35
• Coeficientes de mayoración de cargas permanentes: 1.35
• Coeficientes de mayoración de sobrecargas de uso: 1.50
• Los resultados de las “Tablas de Cargas de Servicio para el Perfil MT-76” han sido calculados de acuerdo con las especificaciones del EC4 Parte 1-1 para el perfil MT-76 trabajando como encofrado en la fase de construcción del forjado, y como losa mixta en la fase de servicio del mismo. Estas tablas hacen referencia a una situación genérica del forjado definida en los puntos anteriores. El calculista autor del proyecto es el responsable de realizar el cálculo del forjado de acuerdo con las particularidades relativas a las cargas actuantes, los materiales empleados y otras, propias de cada proyecto. Los “Valores de carga” que figuran en la tablas son los valores máximos admisibles de servicio, donde las cargas son la suma de las cargas permanentes y de las sobrecargas de uso que pueden actuar sobre el forjado. El peso propio del forjado en cada caso ya ha sido tenido en cuenta en los cálculos.

Necesidad de apuntalamiento:
Se entiende por apuntalamiento, la colocación de puntales, es decir, apoyos colocados provisionalmente para reducir temporalmente la distancia entre apoyos de los perfiles durante la fase de vertido y curado del hormigón.
Una vez fijadas las chapas, y en los casos que sean necesarios, se colocarán los puntales a mitad de la luz de cada tramo, en el caso de 1 puntal, y a 1/3 y 2/3 de la luz de cada tramo, en el caso de 2 puntales.
La colocación de los puntales deberá ser de acuerdo con la figura adjunta.
Armadura adicional: Es la armadura que se coloca en los nervios de la losa mixta para contribuir a soportar los esfuerzos de flexión cuando la acción del perfil MT-76 no es suficiente.
En función de las necesidades de cada caso, se colocarán los redondos de acero que sean necesarios, en lo zona de los nervios del forjado. Cabe señalar que las tablas de cargas de servicio para el perfil MT-76 están calculadas considerando que el forjado no dispone de armadura adicional.
Armadura de negativos: Si las losas están diseñadas como contínuas (tramo múltiple), se producen en los
apoyos intermedios unos momentos flectores negativos que obligan a colocar esta armadura, la cual debe cubrir como mínimo el 30% de la longitud de cada uno de los vanos adyacentes, tal y como se muestra en el croquis.
La separación entre barras ha de ser de 150 mm. y situarse a una profundidad de 25 mm. respecto a la cara superior de la losa. Los resultados de la sección requerida de armadura son los indicados en la siguiente tabla.

Armadura antifisuración: Este tipo de armadura tiene como misión la distribución de pequeñas cargas puntuales y de control de la fisuración de la losa debida a la retracción. Se coloca sobre la totalidad de la parte superior de la losa y a una profundidad de 20 mm. respecto a su cara superior. La sección mínima de esta armadura es, de acuerdo con el punto 7.6.2 del EC4 1-1:
• Igual o mayor al 0,2% del área de la sección de hormigón por encima de la chapa de acero para construcciones sin apuntalamiento.

• Igual o mayor al 0,4% del área de la sección de hormigón por encima de la chapa de acero para construcciones con apuntalamiento.
Utilización de conectores y armaduras:
Cuando el forjado se pretende que trabaje en la zona de apoyo como una viga mixta, es decir, que la sección de hormigón está colaborando con la viga metálica, es necesario colocar soldados o atornillados unos conectores que hacen que ésta trabaje como viga mixta.
La decisión de esta solución depende del proyectista y de sus consideraciones de cálculo. Los resultados de este catálogo hacen referencia al empleo del perfil MT-76 sin la utilización de conectores.
Las armaduras, cuando sean necesarias, estarán formadas por barras de acero corrugadas de alta adherencia de distintas secciones y de límite elástico 500 N/mm2. En función del tipo de refuerzo que se requiera, se colocará alguna de las armaduras que se indican a continuación, que cumplen en cada caso funciones distintas.
Vertido del hormigón:
El hormigonado de las losas sobre las chapas grecadas que hacen de encofrado se realizará mediante los métodos tradicionales: bombas y tuberías o cubilote.
La fase de vertido del hormigón sobre forjados de chapa colaborante es especialmente importante para conseguir las propiedades finales del forjado especificadas en proyecto. Por ello es importante aplicar el máximo cuidado en esta fase, para evitar problemas como la deformación excesiva del forjado, segregación del árido o las pérdidas de lechada.
El hormigón se verterá en la medida de los posible sobre las vigas de apoyo del forjado y desde la mínima altura posible. Esta altura no será superior en ningún caso a 30 cm. Para ello es necesario que la tubería de salida del hormigón disponga de un asa que permita su fácil manejo a la citada altura
Están prohibidas las acumulaciones de hormigón.
Se ha de distribuir el hormigón longitudinalmente a los nervios del perfil y/o desde las vigas hacia los vanos.
Se evitará que más de 3 operarios coincidan en la misma zona de la plancha. La circulación de carretillas se realizará sobre tablones de 30 mm. de grueso colocados sobre la malla.
No es necesario vibrar el hormigón. Debe ponerse especial atención en lograr una compactación satisfactoria alrededor de los conectadores, sobre el relieve de la chapa y alrededor de las armaduras.
En el caso de aparecer manchas en la parte inferior del perfil, debidas a pérdidas de lechada, se aconseja limpiarlo con un simple chorro de agua durante el hormigonado, antes de que seque.
Apertura de huecos en los forjados:
A veces es necesario prever huecos de paso de instalaciones, bajantes, etc. en los forjados. Cuando esto
sucede deben replantearse previamente al hormigonado utilizando bloques de poliestireno expandido o cualquier otro medio como encofrado.
Si los huecos son superiores a una onda será necesario reforzar la chapa y la losa. No se debe perforar la losa, una vez fraguada, con equipos de percusión, ya que las vibraciones pueden dañar la colaboración entre la chapa y el hormigón reduciendo el esfuerzo rasante resistente.

Tipos de remates:
Existen tres tipos de remates de forjados
con perfil MT-76:
• Remate de borde de forjado (R1).
• Remate de atirantado (R2).
• Remate de cambio de dirección de forjado (R3).
Estos remates son perfiles metálicos que deben ser de acero galvanizado.
Resistencia al fuego de un forjado colaborante:
Sin necesidad de realizar ninguna comprobación, y según la clasificación europea de resistencia al fuego, la capacidad portante en situación de incendio (R) de un forjado colaborante que haya sido calculado de acuerdo al EC4 Parte 1-1 es de 30 minutos.
Si el proyectista requiriese una resistencia al fuego mayor existen diferentes soluciones:
• Proyección sobre la cara inferior del forjado de un material de protección al fuego.
• La incorporación de armaduras adicionales al forjado (o el incremento de la sección de las ya existentes), permite mejorar la estabilidad al fuego del forjado (EF).
• Instalación de un falso techo inferior con características específicas de protección al fuego (con especial atención a que las juntas entre elementos sean estancas).


Fijación de los forjados a las vigas metálicas
Las uniones de los forjados con la estructura deben realizarse con clavos, tornillos o soldadura.
La fijación por disparo debe ser con Ø 4,5 mm.
La fijación con tornillo autorroscante se hará con Ø 6,3 mm ó 5,5 mm en función del espesor del ala del perfil y según los croquis que figuran más abajo, aunque no se recomienda su uso puesto que el espesor de la chapa no permite albergar el paso de rosca suficiente como para que el tornillo trabaje adecuadamente.
No obstante, es el proyectista responsable del proyecto del forjado quien debe decidir.
La soldadura se realizará con botones de ø 20 mm en cada valle. La soldadura deberá repicarse y protegerse con pintura antióxido.
En tramo simple debe fijarse en cada valle.
En tramo contínuo en los apoyos intermedios puede colocarse la fijación de un valle si y uno no.
Se recomienda un cosido de solape lateral con una separación aproximada de 100 cm. en tramo contínuo y de 50 cm en tramo simple.
Los perfiles deben fijarse uno a uno a medida que se van colocando. No obstante es conveniente, al terminar la jornada, comprobar que no haya quedado ninguna chapa sin fijar, y asegurar las chapas que no hayan sido aún colocadas para evitar su eventual caída. Durante esta fase de colocación de las chapas no se realizarán trabajos en la planta superior ni inferior.
Fijación de los forjados sobre otros tipos de estructuras
(de hormigón, de fábrica o de madera): Generalmente, y en particular si se prevén fuerzas de arranque considerables, se usan placas metálicas embebidas en el soporte y sobre las cuales se fijan las chapas del forjado mediante disparo o soldadura.
En caso que no se usaran dichas placas, las distancias de los puntos de fijación a los bordes del soporte deben ser suficientes para evitar el desprendimiento o rotura del mismo, teniendo en cuenta las características particulares de fragilidad del material soporte.

Estocaje:
Con el fin de evitar la acción del viento, la humedad, la condensación y la lluvia, se recomienda estocar el material de acero galvanizado en zonas cubiertas y en una atmósfera lo más seca posible.
En caso de estocaje a la intemperie, los paquetes se deberán aislar del suelo mediante tacos de altura diferente, con el fin de obtener una pendiente que favorezca la evacuación del agua.